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step #26 : QUESTIONE DI CHIMICA

 Uno strumento scientifico si deve spiegare anche in base alla chimica dei suoi componenti:

Riprendendo lo step #08 in cui ho provato a spiegarvi i materiali più utilizzati nella costruzione di un celerimetro, dai primi costruiti fino ai più recenti vediamo che sono presenti l'alluminio, per l'alidada e il cannocchiale, il bronzo, per i collari dello strumento, ma anche la plastica, per il treppiede da sostegno e la sua cassetta.

Alluminio: 
L'alluminio deriva il suo nome da Alum, più tardi Allume, che possiamo trovare anche in: FRANCESCO GRISELINI, Dizionario delle Arti e dei Mestieri.


L'allume è un solfato di alluminio conosciuto ed utilizzato sin dall'antichità per la preparazione di tinture e medicinali.
La scoperta dell'alluminio risale al 1807 grazie al chimico inglese Sir Humphrey Davy, ma solo nel 1825 il fisico danese Hans Oersted riuscì a riprodurre alcune gocce di alluminio.
L'alluminio è un metallo duttile, color argento, di notevole morbidezza, leggerezza e  resistente all'ossidazione.

Bronzo:
Si tratta di una lega metallica, composta principalmente da rame e stagno e le sue caratteristiche variano al variare della percentuale di stagno al suo interno.
Il bronzo non si sta dove sia stato scoperto e quando, ma si ha nota che l'Età del bronzo ha avuto inizio oltre 5000 anni fa, nel 3000 a.C. nel Medio Oriente, Mesopotamia ed Egitto.
Il suo colore può andare dal rosso rame al giallo oro in base agli elementi che lo compongono.
Il bronzo noi lo ricordiamo soprattutto per le medaglie, ma è ormai utilizzato nel design, nelle industrie moderne... C'è anche dove non ce ne accorgiamo!
Ma cosa vi viene in mente se parliamo di bronzo? 


sono stati un ritrovamento del 16 agosto 1972 di un appassionato subacqueo durante un'immersione a circa duecento metri dalla costa e alla profondità di otto metri. Sono due statue mantenute in uno straordinario stato di conservazione sul fondale del Mar Ionio. I Bronzi di Riace rappresentano una delle testimonianze più significative dell'arte greca classica.


Plastica:
La plastica si ottiene dalla lavorazione del petrolio.
Le materie plastiche sono materiali artificiali con una struttura macromolecolare che in determinate condizioni di temperatura e pressione subiscono variazioni permanenti di forma.
La plastica è un materiale innovativo e competitivo rispetto ai materiali più "tradizionali" perchè è facilmente lavorabile e adattabile, è un ottimo isolante.
Dal punto di vista chimico  è il risultato della polimerizzazione di una quantità di molecole base, i monomeri, in catene di polimeri
Si parla di plastica dal 1855, quando il chimico svizzero Georges Audemars produsse il laboratorio il rayon, ottenuto dalla cellulosa ed impiegato come fibra artificiale.




step #24 : MONTAGNE RUSSE

 Che frequenza hanno le parole legate al celerimetro nella ricerca?

Sono andata a vedere su Google Ngram Viewer per arrivare ad avere dei grafici che mettono a confronto diverse parole, sia in inglese che in italiano, riguardanti ovviamente il nostro strumento, della sua famiglia. Vediamo cosa ne ho ricavato: 

Mettendo nello stesso grafico:
  • il tacheometro
  • il teodolite, strumento molto simile al tacheometro ma con la differenza che con il celerimetro è possibile misurare le distanze, con il teodolite invece si rilevano gli angoli

Analogamente ho guardato il grafico ma in lingua inglese, gli andamenti sembrano differenti ma in realtà non è così, cambiano soltanto le percentuali sull'ascisse, infatti in inglese si hanno percentuali maggiori che in italiano: 



Vediamo come il teodolite, nato alla fine del sedicesimo secolo, rimanga in primo piano anche ai giorni nostri, perchè nonostante il celerimetro misuri le distanze, la rileva solo indirettamente, perciò sono preferiti altri strumenti, mentre per gli angoli il teodolite è più preciso!

Guardando il grafico della scienza legata allo strumento, la celerimensura, trovo che il termine è molto frequente tra il 1860 e il 1880, periodo in cui il celerimetro ha preso piede nella storia! Infatti esso è stato inventato da Porro intorno il 1850. 


Invece il grafico riguardante la topografia, la scienza più generica che ha al suo interno tutti gli strumenti atti alla misura di rilievi e tracciamenti, è decisamente più costante, ha avuto una discesa solo negli ultimi anni: 



Vi faccio vedere ancora un ultimo grafico, sull'inventore del celerimetro! Ho voluto mettere a confronto il vero inventore del celerimetro, Porro Ignazio, con Angelo Salmoiraghi, suo successore nella Filotecnica, ed è apparso che quest'ultimo fosse più famoso del suo insegnante!






step #16 : ANATOMICAMENTE

 Parte per parte e pezzo per pezzo!

In questo posto voglio illustrarvi ogni minima parte del celerimetro, di modo che se dovesse servirvi magari in un futuro studio da topografici sia d'aiuto, nulla è mai detto!




  1. Bottone d’illuminazione del reticolo

  2. anello di messa a fuoco

  3. oculare del cannocchiale

  4. livella teorica

  5. piombino ottico

  6. vite di richiamo del cerchio

  7. vite di bloccaggio del cerchio

  8. base amovibile

  9. vite d’arresto del movimento zenitale

  10. microscopio di lettura dei cerchi

  11. bottone del micrometro ottico

  12. vite di richiamo del movimento zenitale

  13. vite di richiamo del movimento orizzontale

  14. livella sferica

  15. livella zenitale

  16. livella del cannocchiale

  17. comando della messa a fuoco

  18. lente di lettura delle distanze

  19. oculare di lettura dei cerchi

  20. livella d’alidada

  21. vite d’arresto azimutale

  22. comando dell’orientamento del cerchio azimutale con coperchio

  23. vite d’arresto verticale

  24. collimatore cercatore

  25. comando del micrometro delle distanze

  26. vite di richiamo verticale

  27. comando del micrometro dei cerchi

  28. vite di richiamo orizzontale

  29. vite d’orizzonte

  30. testa centrale del treppiede


Queste immagini, rappresentazioni le ho prese da un bellissimo libro, pieno di sapere sulla topografia: 





step #11 : COLUI E COLORO CHE MISERO INSIEME I... PEZZI!

Chi ha messo insieme il celerimetro? 

Ma ovviamente parliamo sempre di Porro Ignazio: nel 1865 ha creato la Filotecnica, un'azienda che produceva strumenti ottici e di misura soprattutto per scopi topografici (tra i quali il celerimetro). 
Inizialmente si creavano pezzi sperimentali, unici, o al massimo riprodotti in pochissimi esemplari. 
Successivamente Angelo Salmoiraghi, allievo di Porro prese in mano le redini dell'azienda e la fece diventare un'industria competitiva ampliando anche i settori produttivi. Ad esempio costruirono la prima macchina da cucire italiana!
Salmoiraghi entrò poi in collaborazione con un altro tecnico e la Filotecnica si concentrò sugli strumenti ottici. Dopo la sua morte l'azienda venne inglobata nell'IRI.


step #09 : L'INVENZIONE

La prima volta!

A partire dal 1500 gli strumenti di misura che fino ad allora erano usati in ambito astrologico furono messi a disposizione dei topografi, cartografi, agrimensori...
I naviganti erano pronti alla conquista del nuovo mondo, volevano conoscere l'Africa, ma soprattutto attraversare l'Atlantico e successivamente conquistare l'oceano Pacifico! 
Sulle navi ovviamente erano presenti scienziati, marinai, ma anche i cartografi, che con la scoperta di nuove vie, paesi, e nazioni, riscrivevano e ridisegnavano le mappe. 
Tra gli strumenti c'era il grafometro, il "nonno" del teodolite, il quale è molto somigliante al nostro celerimetro! 
Il celerimetro è stato ideato da Porro Ignazio, nostro compaesano, era un topografo e costruttore di strumenti di misurazione nato a Pinerolo. tra le sue invenzioni è compreso il cannocchiale distanziometrico anallattico, dal quale derivò il tacheometro (1850).

Vi riconduco alla storia di Porro: Vita di Ignazio Porro.

step #08 : MA DI CHE MATERIALE PARLIAMO?

 Vari materiali per tanti tacheometri: 

tramite il Museo degli Strumenti dell'Istituto Geografico Militare posso riportare più modelli di celerimetro (tacheometro).

Il primo è il Tacheometro centesimale, con il piatto dell'alidada di alluminio, così come anche il cannocchiale, costruito nel 1922. 

bibliografia: Catalogo generale strumenti IGM 1922 pag 194

Il Tacheometro medio Salmoiraghi, con i collari in bronzo, costruito nel primo ventennio nel ventesimo secolo. 

bibliografia: Catalogo generale strumenti IGM 1922 pag 193 Salmoiraghi- Geometria Applicata- Milano 1907 pag 493 tav 8 Catalogo Salmoiraghi n° 137 pag 55

Il Tacheometro PAD-2M, ha il treppiede e la cassetta in plastica, costruito nel 1991.


Ciò che salta all'occhio è proprio che il terzo celerimetro sia fatto di plastica: forse gli ingegneri avevano capito che il suo utilizzo così sarebbe stato più conveniente essendo questo uno strumento manuale?

step #05 : IL PRINCIPIO FISICO DEL CELERIMETRO

 Ma come funziona? 

Il celerimetro sta alla base della celerimensura, una tecnica topografica coniata da Porro Ignazio. Vi offro un aiuto e vi rimando alla spiegazione di questa scienza : https://sc258751.blogspot.com/2020/10/step-04-abbiniamo-una-scienza.html !
Nella celerimensura si fa una sola lettura nella posizione del cerchio di sinistra, cioè nella posizione dove il cerchio zenitale si trova alla sinistra del cannocchiale. 

Oggi ormai vengono usati strumenti elettronici in topografia, che hanno maggiore precisione di un tacheometro o di un teodolite (suo simile). 
Ma scopriamo comunque come venivano sfruttati:

Per la misura indiretta di distanze, veniva presa una barra di altezza variabile ( 2, 3 o 4 m), graduata, la stadia, e un cannocchiale (a lunghezza variabile o costante) o un teodolite. 
La formula principale per misurare la distanza con un cannocchiale a lunghezza costante era:                        

  • K: è la costante distanziometrica, di solito è 100, del cannocchiale;
  • S: è l'intervallo di stadia, (M1 M2);
  • l'angolo, è l'angolo zenitale.
Dopo aver trovato questa distanza, facilmente si potrà passare alle coordinate piane con semplici calcoli matematici.
                                         




step #04 : ABBINIAMO UNA SCIENZA

 Ecco dove si utilizza!

Il celerimetro o, come abbiamo imparato, il tacheometro, si usa in topografia e in geodesia per il rilevamento di angoli e distanze. 

Inglese: topography.
Francese: topographie.
Tedesco: topographie.

La topografia (dal greco topos, "luogo" e graphia, "scrivere") ha origini antichissime e deriva dalle geodesia, che aveva come scopo l'approssimazione della superficie terrestre.

I primi ad utilizzare la topografia furono addirittura gli antichi egizi! Pare, infatti, che se ne servissero per misurare i terreni intorno al Nilo e per segnarne i confini.

Per approfondire la storia di questa scienza, vi rimando a questo link: https://www.geometribrianza.it/2019/06/05/storia-della-topografia-la-scienza-dei-geometri/

Il tacheometro deriva dal cannocchiale distanziometrico anallattico, costruito per la prima volta da Porro Ignazio. Questo importante topografo piemontese, ha dato vita proprio alla celerimensura (o tacheometria).
Fra i suoi scritti si possono ricordare La tachéométrie e le Applicazioni della celerimensura alla misura.


La celerimensura (dal lat, celer, "rapido" e mensura, "misura") consiste nel rilevare le misure di un terreno tramite strumenti ottici e una serie di operazioni matematiche, in modo da ridurre le operazioni manuali sul terreno.

Inglese: tacheometry, tachymetry.
Francese: tachéométrie. 
Tedesco: tacheometrie.

Bibliografia: per maggiori notizie storiche
  • N.Jadanza, Per la storia della celerimensura, in Rilievo di Topografia e Catasto, Roma 1894.
  • Joseph Porro, La Tachéometrié- L'Art de lever les plans et de faire les nivelleieits, Parigi: Victor Dalmnt Editeur, 1858.



step #02 : UNO SGUARDO DA VICINO

Al primo sguardo! Questo modello di celerimetro è possibile trovarlo al  Sulphur Museo Storico Minerario  che si trova nel Comune di Novafel...

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